专利摘要
本发明公开了一种抗划伤除污光催化玻璃及其制备方法，玻璃包括玻璃基板和依次设置于玻璃基板表面的缓冲层和面层，所述缓冲层从内至外依序包括SiO2层、SiO2+Al2O3层和SiO2+Al2O3+TiO2层；所述面层为Ag掺杂TiO2及Al2O3层。本发明提供的自洁增透玻璃具有良好的增透性、耐磨性和自清洁性，长时间使用后仍具有良好的耐磨性和增透性。膜层表面光滑致密，具有增强玻璃自动除尘去污膜的效果特性同时具有光催化降解有机污染物的能力、抗菌除臭等优点。
权利要求
1.一种抗划伤除污光催化玻璃的制备方法，包括玻璃基板和依次设置于玻璃基板表面的缓冲层和面层，其特征在于：所述缓冲层从内至外依序包括SiO2层、SiO2+Al2O3层和SiO2+Al2O3+TiO2层；所述面层为Ag掺杂TiO2及Al2O3层；
所述制备方法包括以下步骤：
1）对玻璃基板进行表面处理；
2）在玻璃基板上制备SiO2层，用硅做靶材，控制气压为0.3-1Pa，工作偏压40-120V，溅射功率100-300W，硅靶电流2-4A，O2流量10-30sccm，氩气流量为60-120mL/min，溅射时间为10-30min；
3）在SiO2层表面上制备SiO2+Al2O3层，其中SiO2与Al2O3的质量比为50wt%：50wt%，用硅、铝做靶材，控制气压为0.3-1Pa，工作偏压40-120V，溅射功率100-300W，硅靶电流2-4A，铝靶电流2-4A，O2流量10-30sccm，氩气流量为60-120mL/min，溅射时间为10-30min；
4）在SiO2+Al2O3层表面上制备SiO2+Al2O3+TiO2层，其中SiO2与Al2O3与TiO2的质量比为20wt%：50wt%：30wt%，用硅、铝、钛做靶材，控制气压为0.3-1Pa，工作偏压40-120V，溅射功率100-300W，硅靶电流2-4A，铝靶电流2-4A，钛靶电流2-4A，O2流量10-30sccm，氩气流量为60-120mL/min，溅射时间为10-30min；
5）在SiO2+Al2O3+TiO2层表面上制备Ag掺杂TiO2及Al2O3层，以铝、银及钛为靶材，控制气压为0.3-1Pa，工作偏压40-120V，溅射功率100-300W，钛靶电流2-4A，铝靶电流2-4A，银靶电流0.5-1A，O2流量10-30sccm，氩气流量为60-120mL/min，溅射时间为10-30min。
2.根据权利要求1所述的一种抗划伤除污光催化玻璃的制备方法，其特征在于：所述缓冲层的厚度为10-50nm。
3.根据权利要求1所述的一种抗划伤除污光催化玻璃的制备方法，其特征在于：所述面层的厚度为100-200nm。
4.根据权利要求3所述的一种抗划伤除污光催化玻璃的制备方法，其特征在于：步骤1)中对玻璃基板进行表面处理的步骤：将玻璃基板先用丙酮为清洗剂进行超声清洗，然后以无水乙醇为清洗剂进行超声清洗，最后以去离子水为清洗剂进行超声清洗，吹干后得到表面洁净的玻璃基板。
说明书
技术领域
本发明涉及玻璃领域，尤其涉及一种抗划伤除污光催化玻璃及其制备方法。
背景技术
玻璃作为门窗的主要材料，目前得到广泛的应用，在现有的产品中玻璃的种类各式各样玻璃按性能特点如钢化玻璃、多孔玻璃、导电玻璃、微晶玻璃、乳浊玻璃和中空玻璃等。不管是作为什么用途使用，玻璃的清洁都是目前必不可少的工作，，但玻璃幕墙的清洁一直是一个让人头痛的问题；使用清洁剂来清洁玻璃不仅污染环境，也浪费大量的水资源。现有自清洁玻璃存在自清洁能力较差且费用较高的问题。随着玻璃制作工艺的日益精进，漂亮耐用的玻璃制品得到了广泛的应用。玻璃制品通常是无色的，可以采用涂层的方式使其具有不同的色彩。然而，现有的涂层的抗菌性能较差，玻璃表面易滋生细菌发生霉变，因此，需要改变涂层配方，提高抗菌性能。目前现有技术中的各种镀膜玻璃不能兼具有良好的增透性、耐磨性和自清洁性。另外，目前用于玻璃表面的镀膜液大部分为溶剂型涂料，不利于环保随着人民生活水平的提高和环保节能意识的加强，我国建筑、汽车、电子等行业对各种高端玻璃产品的需求日益加大，其中包括建筑中的节能幕墙玻璃、室内装饰用玻璃桌板、玻璃卫浴、汽车风挡玻璃、手机屏幕玻璃、手表表盘玻璃、超市条形码扫描的玻璃窗口等等。然而，这些玻璃产品都面临着易划伤、难清洁等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗划伤除污光催化玻璃及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗划伤除污光催化玻璃，包括玻璃基板和依次设置于玻璃基板表面的缓冲层和面层，所述缓冲层从内至外依序包括SiO2层、SiO2+Al2O3层和SiO2+Al2O3+TiO2层；所述面层为Ag掺杂TiO2及Al2O3层。
所述缓冲层的厚度为10-50nm。
所述面层的厚度为100-200nm。
本发明玻璃的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)对玻璃基板进行表面处理；
2)在玻璃基板上制备SiO2层，用硅做靶材，控制气压为0.3-1Pa，工作偏压40-120V，溅射功率100-300W，硅靶电流2-4A，O2流量10-30sccm，氩气流量为60-120mL/min，溅射时间为10-30min；
3)在SiO2层表面上制备SiO2+Al2O3层，其中SiO2与Al2O3的质量比为50wt％：50wt％，用硅、铝做靶材，控制气压为0.3-1Pa，工作偏压40-120V，溅射功率100-300W，硅靶电流2-4A，铝靶电流2-4A，O2流量10-30sccm，氩气流量为60-120mL/min，溅射时间为10-30min；
4)在SiO2+Al2O3层表面上制备SiO2+Al2O3+TiO2层，其中SiO2与Al2O3与TiO2的质量比为20wt％：50wt％：30wt％，用硅、铝做靶材，控制气压为0.3-1Pa，工作偏压40-120V，溅射功率100-300W，硅靶电流2-4A，铝靶电流2-4A，O2流量10-30sccm，氩气流量为60-120mL/min，溅射时间为10-30min；
5)在SiO2+Al2O3+TiO2层表面上制备Ag掺杂TiO2及Al2O3层，以铝、银及钛为靶材，控制气压为0.3-1Pa，工作偏压40-120V，溅射功率100-300W，钛靶电流2-4A，铝靶电流2-4A，银靶电流0.5-1A，O2流量10-30sccm，氩气流量为60-120mL/min，溅射时间为10-30min。
步骤1)中对玻璃基板进行表面处理的步骤：将玻璃基板先用丙酮为清洗剂进行超声清洗，然后以无水乙醇为清洗剂进行超声清洗，最后以去离子水为清洗剂进行超声清洗，吹干后得到表面洁净的玻璃基板。
其中，SiO2具有硬度高、耐磨性好、膜层牢固及结构精细致密等特点，具有光透过率高、散射吸收小和透明区一直延伸到紫外区等良好的光学性能；
Al2O3具有极高的机械强度，能够有效提高玻璃表面的硬度及抗划伤能力，同时Al2O3膜层还具有较高的透射比、化学稳定性、高绝缘性、耐高温、耐腐蚀等优良的物理化学性质；
TiO2具有耐污染、抗老化和活化可见光等功能；另外，纳米银+二氧化钛，可以进一步提高其光催化活性；
纳米银具有较强的抗菌功能。
本发明是采用直流-射频磁控溅射沉积技术在玻璃表面制备膜层，便于大规模量产，制备的膜层间明显形成浓度梯度，从而使膜层和基体的物理及力学性能处于渐变状态，形成很好的界面结合，使得膜层不易脱落。本发明解决了现有技术中存在的镀膜玻璃不能兼具良好的增透性、耐磨性和自清洁性且其采用的镀膜液不环保的技术问题。由于表面膜层兼具有良好的增透性、耐磨性和自清洁性，使得本发明提供的自洁增透玻璃具有良好的增透性、耐磨性和自清洁性，长时间使用后仍具有良好的耐磨性和增透性。膜层表面光滑致密，具有增强玻璃自动除尘去污膜的效果特性同时具有光催化降解有机污染物的能力、抗菌除臭等优点。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明：
图1为本发明的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种抗划伤除污光催化玻璃，包括玻璃基板1和依次设置于玻璃基板1表面的缓冲层2和面层3，缓冲层2从内至外依序包括SiO2层、SiO2+Al2O3层和SiO2+Al2O3+TiO2层；面层3为Ag掺杂TiO2及Al2O3层。
其中，缓冲层2的厚度为10-50nm，面层3的厚度为100-200nm。
本发明玻璃的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)对玻璃基板进行表面处理：将玻璃基板先用丙酮为清洗剂进行超声清洗，然后以无水乙醇为清洗剂进行超声清洗，最后以去离子水为清洗剂进行超声清洗，吹干后得到表面洁净的玻璃基板；
2)在玻璃基板上制备SiO2层，用硅做靶材，控制气压为0.3-1Pa，工作偏压40-120V，溅射功率100-300W，硅靶电流2-4A，O2流量10-30sccm，氩气流量为60-120mL/min，溅射时间为10-30min；
3)在SiO2层表面上制备SiO2+Al2O3层，其中SiO2与Al2O3的质量比为50wt％：50wt％，用硅、铝做靶材，控制气压为0.3-1Pa，工作偏压40-120V，溅射功率100-300W，硅靶电流2-4A，铝靶电流2-4A，O2流量10-30sccm，氩气流量为60-120mL/min，溅射时间为10-30min；
4)在SiO2+Al2O3层表面上制备SiO2+Al2O3+TiO2层，其中SiO2与Al2O3与TiO2的质量比为20wt％：50wt％：30wt％，用硅、铝做靶材，控制气压为0.3-1Pa，工作偏压40-120V，溅射功率100-300W，硅靶电流2-4A，铝靶电流2-4A，O2流量10-30sccm，氩气流量为60-120mL/min，溅射时间为10-30min；
5)在SiO2+Al2O3+TiO2层表面上制备Ag掺杂TiO2及Al2O3层，以铝、银及钛为靶材，控制气压为0.3-1Pa，工作偏压40-120V，溅射功率100-300W，钛靶电流2-4A，铝靶电流2-4A，银靶电流0.5-1A，O2流量10-30sccm，氩气流量为60-120mL/min，溅射时间为10-30min。
实施例1：本发明玻璃的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)对玻璃基板进行表面处理：将玻璃基板先用丙酮为清洗剂进行超声清洗，然后以无水乙醇为清洗剂进行超声清洗，最后以去离子水为清洗剂进行超声清洗，吹干后得到表面洁净的玻璃基板；
2)在玻璃基板上制备SiO2层，用硅做靶材，控制气压为0.3Pa，工作偏压40V，溅射功率100W，硅靶电流2A，O2流量10sccm，氩气流量为60mL/min，溅射时间为10min；
3)在SiO2层表面上制备SiO2+Al2O3层，其中SiO2与Al2O3的质量比为50wt％：50wt％，用硅、铝做靶材，控制气压为0.3Pa，工作偏压40V，溅射功率100W，硅靶电流2A，铝靶电流2A，O2流量10sccm，氩气流量为60mL/min，溅射时间为10min；
4)在SiO2+Al2O3层表面上制备SiO2+Al2O3+TiO2层，其中SiO2与Al2O3与TiO2的质量比为20wt％：50wt％：30wt％，用硅、铝做靶材，控制气压为0.3Pa，工作偏压40V，溅射功率100W，硅靶电流2A，铝靶电流2A，O2流量10sccm，氩气流量为60mL/min，溅射时间为10min；
5)在SiO2+Al2O3+TiO2层表面上制备Ag掺杂TiO2及Al2O3层，以铝、银及钛为靶材，控制气压为0.3Pa，工作偏压40V，溅射功率100W，钛靶电流2A，铝靶电流2A，银靶电流0.5A，O2流量10sccm，氩气流量为60mL/min，溅射时间为10min。
实施例2：本发明玻璃的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)对玻璃基板进行表面处理：将玻璃基板先用丙酮为清洗剂进行超声清洗，然后以无水乙醇为清洗剂进行超声清洗，最后以去离子水为清洗剂进行超声清洗，吹干后得到表面洁净的玻璃基板；
2)在玻璃基板上制备SiO2层，用硅做靶材，控制气压为1Pa，工作偏压120V，溅射功率300W，硅靶电流4A，O2流量30sccm，氩气流量为120mL/min，溅射时间为30min；
3)在SiO2层表面上制备SiO2+Al2O3层，其中SiO2与Al2O3的质量比为50wt％：50wt％，用硅、铝做靶材，控制气压为1Pa，工作偏压120V，溅射功率300W，硅靶电流4A，铝靶电流4A，O2流量30sccm，氩气流量为120mL/min，溅射时间为30min；
4)在SiO2+Al2O3层表面上制备SiO2+Al2O3+TiO2层，其中SiO2与Al2O3与TiO2的质量比为20wt％：50wt％：30wt％，用硅、铝做靶材，控制气压为1Pa，工作偏压120V，溅射功率300W，硅靶电流4A，铝靶电流4A，O2流量30sccm，氩气流量为120mL/min，溅射时间为30min；
5)在SiO2+Al2O3+TiO2层表面上制备Ag掺杂TiO2及Al2O3层，以铝、银及钛为靶材，控制气压为1Pa，工作偏压120V，溅射功率300W，钛靶电流4A，铝靶电流4A，银靶电流1A，O2流量30sccm，氩气流量为120mL/min，溅射时间为30min。
实施例3：本发明玻璃的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)对玻璃基板进行表面处理：将玻璃基板先用丙酮为清洗剂进行超声清洗，然后以无水乙醇为清洗剂进行超声清洗，最后以去离子水为清洗剂进行超声清洗，吹干后得到表面洁净的玻璃基板；
2)在玻璃基板上制备SiO2层，用硅做靶材，控制气压为0.6Pa，工作偏压80V，溅射功率200W，硅靶电流3A，O2流量20sccm，氩气流量为90mL/min，溅射时间为20min；
3)在SiO2层表面上制备SiO2+Al2O3层，其中SiO2与Al2O3的质量比为50wt％：50wt％，用硅、铝做靶材，控制气压为0.6Pa，工作偏压80V，溅射功率200W，硅靶电流3A，铝靶电流3A，O2流量20sccm，氩气流量为90mL/min，溅射时间为20min；
4)在SiO2+Al2O3层表面上制备SiO2+Al2O3+TiO2层，其中SiO2与Al2O3与TiO2的质量比为20wt％：50wt％：30wt％，用硅、铝做靶材，控制气压为0.6Pa，工作偏压80V，溅射功率200W，硅靶电流3A，铝靶电流3A，O2流量20sccm，氩气流量为80mL/min，溅射时间为20min；
5)在SiO2+Al2O3+TiO2层表面上制备Ag掺杂TiO2及Al2O3层，以铝、银及钛为靶材，控制气压为0.6Pa，工作偏压80V，溅射功率200W，钛靶电流3A，铝靶电流3A，银靶电流0.8A，O2流量20sccm，氩气流量为90mL/min，溅射时间为20min。
为了验证本发明制备方法制得的膜层，对上述各实施例中膜层进行性能测试，可知，本发明的膜层与现有传统沉积TiO2膜层为对比，进行工艺，硬度，耐磨损，微结构，应力检测，附着性测试结果如下表：
一种抗划伤除污光催化玻璃及其制备方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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